土木工程的發(fā)展歷程及趨勢(shì)

劉本琳

河南大學(xué)土木建筑學(xué)院

土木工程的發(fā)展歷程及趨勢(shì)

劉本琳

河南大學(xué)土木建筑學(xué)院

土木工程英文翻譯Civil Engineering，從字面上來(lái)看指的是民用建筑工程，正如其所指土木工程是指通過(guò)運(yùn)用一定的施工技術(shù)使用一定的材料來(lái)建造一系列道路，橋梁，鐵路，隧道，堤壩，電廠，水廠等與人們生活息息相關(guān)的建筑物構(gòu)筑物，既包含建筑自身又包含建造的整個(gè)過(guò)程。隨著土木工程的發(fā)展如今的土木工程涵蓋的范圍也越來(lái)越廣泛，可以說(shuō)土木工程雖歷經(jīng)滄桑但卻依然充滿著生機(jī)充滿著活力，依然占據(jù)著國(guó)民經(jīng)濟(jì)支配地位。

土木工程；發(fā)展歷程；發(fā)展趨勢(shì)

一、基于技術(shù)視角下土木工程發(fā)展的三個(gè)發(fā)展階段

第一個(gè)階段主要是原始階段，主要從原始社會(huì)到工業(yè)革命前，這一階段主要指人們憑借感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行建造活動(dòng)，太多的技術(shù)含量，也僅僅是追求居住這一基本條件。第二階段主要是近代階段，這一階段隨著人類對(duì)自然的了解以及近代力學(xué)的發(fā)展，人類不在單純的依靠經(jīng)驗(yàn)而是運(yùn)用科學(xué)去探索設(shè)計(jì)建造建筑，同時(shí)人們開(kāi)始向?qū)徝婪矫姘l(fā)展。第三階段主要指的現(xiàn)代階段，這一階段大量的科技被運(yùn)用于土木工程中，人們關(guān)注的方面也越來(lái)越廣泛越來(lái)越嚴(yán)格不僅要求建筑安全可靠而且更要美觀舒適節(jié)能環(huán)保。

二、基于材料視角下土木工程三個(gè)發(fā)展階段

第一個(gè)階段是天然材料階段。這一階段人類主要是運(yùn)用較原始的天然材料進(jìn)行建造活動(dòng)，例如我國(guó)古代的建筑大量采用木材作為其基本建筑材料，西方古代則主要是運(yùn)用石材作為其基本材料。第二階段是主要是筋混凝土出現(xiàn)階段，自此土木工程不在受自然材料的制約，一座座高樓大廈，各式各樣各種形態(tài)的建筑物構(gòu)筑物如雨后春筍般拔地而起。第三階段是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)階段雖然鋼材出現(xiàn)較早但其真正大規(guī)模運(yùn)用還是在十九世紀(jì)末左右由于鋼材輕質(zhì)高強(qiáng)等優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)至今依然被大量運(yùn)用，一座座摩天大樓破土而出?，F(xiàn)今隨著科技的發(fā)展各種高性能材料源源不斷被研發(fā)出來(lái)，相信未來(lái)必將是一片輝煌。

三、當(dāng)今土木工程的發(fā)展趨勢(shì)

（一）材料方面

每一次新材料的出現(xiàn)都震撼整個(gè)土木界，推動(dòng)土木工程飛速發(fā)展回首歷史，當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展大量科學(xué)技術(shù)運(yùn)用其中，各種新型混凝土的出現(xiàn)，如纖維改善混凝土，以及各種外加劑的使用如早強(qiáng)劑，減水劑，加氣劑，防凍劑等大大改善了混凝土各種性能以及各種新型集料的使用都大大提高混凝土的功能，滿足當(dāng)今人們的各種需要，還有等等，未來(lái)的土木行業(yè)必將注定是各種高性能材料齊飛，研發(fā)和運(yùn)用新型材料必將充滿鮮活的生命力。

（二）結(jié)構(gòu)方面

正如生產(chǎn)關(guān)系必定要適應(yīng)生產(chǎn)力的發(fā)展，每一次材料的升級(jí)換代必將要求新的結(jié)構(gòu)形式與其相匹配，每一次的結(jié)構(gòu)升級(jí)都使建筑的外觀，使用功能，安全舒適等性能都得到大大提升，房屋的設(shè)計(jì)布局更加方便便捷同時(shí)也更加的合理話人性化，當(dāng)今現(xiàn)況一線城市用地十分緊張，雖說(shuō)是對(duì)土木發(fā)展有所限制但不失為一種機(jī)遇，更加激發(fā)人們向著一種能夠更加合理的利用建筑用地方向發(fā)展。個(gè)人感覺(jué)可以向蜂巢這個(gè)結(jié)構(gòu)思考，未來(lái)的結(jié)構(gòu)必將是向著受力更加合理力的傳播也更加簡(jiǎn)潔明了方面發(fā)展，結(jié)構(gòu)方面遠(yuǎn)沒(méi)用止步，還有大量的結(jié)構(gòu)等著我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)和應(yīng)用。

（三）安全舒適節(jié)能環(huán)保方面

由于土木工程其基數(shù)較大，每一項(xiàng)工程都涉及大量的人員，設(shè)備，涉及方方面面。每一項(xiàng)工程的完成都需要使用大量的勞動(dòng)力以及資源。同時(shí)建筑后期的運(yùn)行，維護(hù)，維修等方面也需要大量的資源。一方面就我國(guó)國(guó)情來(lái)講我國(guó)人均資源占有遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平，另一方面當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)，注定了節(jié)能環(huán)保勢(shì)在必行。同時(shí)對(duì)于與人們生活學(xué)習(xí)工作等息息相關(guān)的建筑物，當(dāng)今人們對(duì)于土木工程的要求越來(lái)越嚴(yán)格，不僅要求其質(zhì)量保證外更追求其美觀舒適，因此注定我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮使用者的感受，換位思考合理設(shè)計(jì)。選用節(jié)能環(huán)保材料，在施工階段要充分起到監(jiān)管作用，嚴(yán)格監(jiān)督驗(yàn)收保證質(zhì)量安全，只有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，嚴(yán)格的監(jiān)管，協(xié)調(diào)好方方面面這樣才能保證建筑的質(zhì)量。才能降低后期的維護(hù)及維修費(fèi)用。

（四）計(jì)算機(jī)的運(yùn)用

從古人的經(jīng)驗(yàn)到近代的手算再到如今的電子計(jì)算機(jī)電算，每一次計(jì)算方法的改進(jìn)都標(biāo)志著生產(chǎn)力的解放，計(jì)算機(jī)程序憑借著其高精確及高效率高程序化的優(yōu)勢(shì)大大加速了工程的計(jì)算過(guò)程，大大減少了勞動(dòng)力的使用，同時(shí)還彌補(bǔ)了人算的偶然誤差保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，當(dāng)今各種計(jì)算設(shè)計(jì)軟件如CAD，PKPM等軟件的使用讓過(guò)去既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的枯燥無(wú)味的計(jì)算過(guò)程大大簡(jiǎn)化，。隨著相關(guān)計(jì)算軟件更新?lián)Q代，計(jì)算結(jié)果也越來(lái)越精確，越來(lái)越合理人性化。使用也越來(lái)越便捷。，因此在未來(lái)關(guān)于相關(guān)計(jì)算軟件的研發(fā)使用必將一直如火如荼，同時(shí)精通掌握相關(guān)的軟件的運(yùn)用已經(jīng)越發(fā)成為我們當(dāng)今一名優(yōu)秀工程師必須具備的基本技能。

四、結(jié)語(yǔ)

總過(guò)得來(lái)在當(dāng)下雖說(shuō)土木行業(yè)的發(fā)展雖然進(jìn)入減速階段，但縱觀歷史長(zhǎng)河，我們不難的出這樣一個(gè)不爭(zhēng)的結(jié)論，只要人類社會(huì)的發(fā)展就離不開(kāi)土木，帶著積極的心態(tài)相信未來(lái)還有跟多的機(jī)遇等著我們，未來(lái)土木的發(fā)展依然生機(jī)盎然。

［1］羅福午.土木工程的歷史發(fā)展［J］. 建筑技術(shù). 2002（06）

［2］白曉紅，張葦.土木工程之歷史回顧和發(fā)展展望［J］. 山西建筑. 2002（01）

［3］丁大鈞，蔣永生編.土木工程總論［M］. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1997

劉本琳 漢族 河南南陽(yáng)人 河南大學(xué)土木建筑學(xué)院 2013級(jí)本科生